package com.tyrone.algorithm.heap;

public class Heap<T extends Comparable<T>> {

    //用来存储元素的数组
    private T[] items ;
    //记录堆中元素的个数
    private int N;

    public Heap(int capacity){
        items=(T[])new Comparable[capacity+1];
        N=0;
    }


    /**
     * 判断堆中索引i处的元素是否小于索引j处的元素
     * @param i
     * @param j
     * @return
     */
    private boolean less(int i,int j){
        return items[i].compareTo(items[j])<0;
    }

    /**
     * 交换堆中i索引和j索引处的值
     * @param i
     * @param j
     */
    private void exch(int i,int j){
        T item = items[i];
        items[i]=items[j];
        items[j]=item;
    }

    /**
     * 删除堆中最大的元素,并返回这个最大元素
     * @return
     */
    public T delMax(){
        T max = items[1];
        exch(1,N);
        items[N]=null;
        N--;
        sink(1);
        return max;
    }

    /**
     * 往堆中插入一个元素
     * @param t
     */
    public void insert(T t){
        items[++N]=t;
        swim(N);
    }

    /**
     * 使用上浮算法，使索引k处的元素能在堆中处于一个正确的位置
     * @param k
     */
    private void swim(int k){
        while (k>1){
            if(less(k/2,k)){
                exch(k/2,k);
            }
            k/=2;
        }
    }

    /**
     * 使用下沉算法，使索引k处的元素能在堆中处于一个正确的位置
     * @param k
     */
    private void sink(int k){
        while (2*k<=N){
            int max;
            if(2*k+1<=N){
                if (less(2*k,2*k+1))
                  max=2*k+1;
                max=2*k;
            }else {
                max=2*k;
            }
            if (less(k,max)){
                exch(k,max);
                k=max;
            }else {
                break;
            }
        }
    }

}
